分离式热管计算书
加热管长度计算
加热管设计计算本设计采用热水作为热媒，供回水温度分别为40℃和30℃。
加热管为PE-X 聚乙烯塑料管。
传热量计算公式为：)(21t t S -=Φλ（4-1）λ——导热系数，℃∙m w /；S ——形状因子；1t ——加热管供水温度℃；2t ——地面温度℃。
其中：形状因子)]2(2ln[2ωππωπH sh d lS =（4-2）式中l ——管长 m ；H ——埋深 mm ；d ——管径 mm ；ω——管间距 mm 。
导热系数∑=i i λδδλ℃∙m w /（4-3）构造层：瓷砖地板层：10=δmm =λ 1.1 ℃∙m w /水泥砂浆层：20=δmm =λ0.93 ℃∙m w /碎石或软石混凝土20=δmm =λ 1.28 ℃∙m w /1.128.1003.093.0002.01.1001.0006.0=++==∑i i δδλ℃∙m w / 此处以房间甲101A 为例计算采暖管相关数据甲101A 房间总热负荷为1227.04W ，房间面积为12.96㎡，计算得单位面积所需散热量为98.54 W 。
查《地面辐射供暖技术规程JGJ 142—2004》表A.1.1平均水温35℃下管间距为100mm 下的单位面积散热量满足要求。
校核地面温度：根据技术规程地面平均温度计算pj t ：969.0)100(82.9x n pj q t t ⨯+=（4-4） n t ——室内要求空气温度n q ——单位地面面积所需散热量计算得甲101A 室地面温度为25.68℃已知管间距为250mm ，管径为20mm ，埋深为50mm 由公式（4-2）：)]250502(202502ln[2)]2(2ln[2πππωππωπsh H sh d lS ⨯===2.46单位长度散热量计算：)68.2540(46.21.1)(21-⨯=-=Φt t S λ=38.75W 管长：l =96.3275.3804.12771==Q Q m。
(完整版)气气热管换热器计算书
热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1，t 2，烟气流量V ，空气出口温度t 2c，饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器，t 1范围一般在250C ~600C 之间，对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下：2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度： t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出：烟气入口处： t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处：t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管，其工作介质为水，工作温度为30C ~250C o o ，满足要求，其相容壳体材料：铜、碳钢（内壁经化学处理）。
2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取C Q 4kW ，在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取4Q ent kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m因此 d v =√1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄=13.6mm考虑到安全因素，最后选定热管的内径为m m 22d i管壳厚度计算由式][200d P S iV式中，V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取，由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm ,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm故 0.896mm 3.52000.02228.5S考虑安全因素，取 1.5S mm ,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f . 通常热管外径为25~38mm 时，翅片高度选10~17mm （一般为热管外径的一半），厚度选在0.3~1.2mm 为宜，应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ；积灰严重时取6~12mm ，并配装吹灰装置.综上所述，热管参数如下：翅片节距：'415f f f S S mm 每米热管长的翅片数：'10001000200/5f f n m S 肋化系数的计算：每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n每米长翅片热管光管外表面积o o A d 肋化系数：22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.0252.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。
热管换热器设计计算及设计说明
热管换热器设计计算及设计说明热管换热器设计计算及设计说明1.引言1.1 背景1.2 目的1.3 范围2.设计要求2.1 传热需求2.2 材料选择2.3 设计参数①换热面积②压降限制③管子尺寸④工作温度3.热管换热器基本原理3.1 热管换热器工作原理3.2 热管换热器的优点和应用领域4.设计计算4.1 换热器传热计算①热传导模型②热阻计算4.2 管子尺寸计算4.3 热管液体填充计算4.4 压降计算5.设计方案5.1 热管换热器结构设计①整体结构②管板结构③热管布置5.2 材料选用及制造工艺6.工程图纸6.1 总装图6.2 管板图6.3 管子图6.4 附件图7.安装与使用注意事项7.1 安装步骤7.2 操作须知7.3 维护保养附件：1.热管换热器结构设计图纸2.材料选择与使用说明书3.设备运行参数记录表本文所涉及的法律名词及注释：1.设计要求：设计过程中必须满足的相关要求和标准。
2.传热需求：根据工况和热流量确定的需要传热的要求。
3.材料选择：根据工作条件和传热要求选择合适的材料进行设计和制造。
4.设计参数：在设计过程中使用的相关参数，如换热面积、压降限制等。
5.工作温度：换热器在实际工作过程中的温度范围。
6.热传导模型：用于计算热管换热器传热效果的数学模型。
7.热阻计算：通过计算换热管道和外界之间的热阻来评估传热效果。
8.管子尺寸计算：根据传热需求和阻力要求，计算管道的尺寸。
9.热管液体填充计算：根据液体性质和工作温度，计算填充液体的数量和性质。
10.压降计算：根据流体流速和管道尺寸计算流体流经换热器时的压降。
11.设计方案：根据1.2节的目的和设计要求，提出符合要求的热管换热器结构设计。
12.制造工艺：制造热管换热器时需要采用的工艺方法。
13.总装图：热管换热器的整体结构图。
14.管板图：热管换热器中管板的结构图。
15.管子图：热管换热器中管道的结构图。
16.附件图：包括安装附件和连接管件的结构图。
热管换热器的设计计算
热管中从冷凝段回流到蒸发段的液体的一部 分 ,由于蒸汽流的流动将被携带到冷凝段 ,因而造成 蒸发段干枯 ,引起蒸发段过热 ,这一极限称为热管的 携带限 。 对重力式无吸液芯热管 , 携带极限的管径可用 下式计算 :
dc =
1. 78 Q ent
- 1/ 4 - 1/ 4 π γ(ρ ) + ρV L - 2
L经 = L1 = L2 K2 K1
饱和温度 , K; T1 、 T2 — — — 分别为热流体和冷流体的温度 , K。 安全长度比主要用于验证计算确定的长度比是 否安全 。 1. 3 工质的选择 工质的选择要满足与热管材质相容性和热物理
( 4)
2001 年第 3 期 王 磊 : 热管换热器的设计计算
1. 5 翅片效率与翅化比 1. 5. 1 翅片效率
G
单位 kg/ m2 ・ s
流动方向上的管排数
8 2. 4～2. 7
热管在气体侧传热时热阻较大 , 常采取加翅片 的方法来强化传热 。加翅片后 ,随翅片高度的增加 , 其温度与热管壁温有一个梯度 。当以热管光管面积 计算给热系数时 ,即存在一个翅片传热效率问题 ,即 η=
( 见 2. 3 中定义) ,W/ m2 ・ K;
M1 、 M2 — — — 分别为热流体和冷流体的质量流
单管传输功率 (kW)
<1 <3 <7
管径 d o ( 外径) (mm)
16～25 25～32 32～60
量 ,kg/ h 。 在计算时 , 需先确定 L 经 , 再根据传热原理求 K1 、 K2 。为此 , 可先估计 K1 、 K2 值 , 估算出 L 经 , 再进 行精确的传热计算 。 K1 与 K2 值可按表 2 估计 。
气气热管换热器计算书
气气热管换热器计算书热管换热器的设计计算1.确定换热器工作参数在设计热管式换热器时，需要确定烟气进出口温度t1和t2，烟气流量V，空气出口温度t2，以及饱和蒸汽压力pc。
对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300℃以下，而t2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180℃。
所选取的各参数值如下：烟气流量：m2/h饱和蒸汽压力：0.2MPa空气出口温度：120℃空气入口温度：20℃排烟入口温度：20℃排烟出口温度：200℃2.确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出。
对于本设计，烟气入口处的温度为180℃，烟气出口处的温度为56℃。
因此，选取钢-水重力热管作为工作介质，其工作温度为30℃~250℃，相容壳体材料为铜和碳钢（内壁经化学处理）。
2.2 确定热管尺寸在确定热管尺寸时，需要根据音速极限和携带极限来选择管径。
根据参考文献《热管技能技术》，取参考功率范围Qc=4kW，在t2=56℃启动时，可得到热管的管径为10.3mm。
根据参考文献《热管技能技术》，取参考功率范围Qent=4kW，在管内工作温度ti=180℃时，可得到热管的管径为1.11mm。
根据给定的公式，计算得到热管的内径为22mm，管壳厚度为1.5mm，外径为25mm。
为保证翅片效率在0.8以上，选取翅片高度为11mm，厚度为0.5mm，翅片间距为5mm，肋化系数为8.7.将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距取70mm。
确定热管的热侧和冷侧管长。
本文介绍了烟气余热锅炉中热管的设计计算方法。
首先需要确定烟气标准速度v，一般取2.5~5m/s，假设v=4m/s，可得出烟气迎风面的面积A=2.8m2.确定迎风面宽度E，取E=1.8m，热管的热侧管长Aℎ=1.5m，并且Aℎ⁄AA=3⁄1，∴AA=0.5m。
求出迎风面的管数B，A=A⁄A′=1.8⁄0.07=25.7，B为整数，应取B=26，因此实际的迎风面的宽度A=0.07×26=1.82m，同时实际的迎风面面积A′=A×Aℎ=1.82×1.5=2.73m2，实际的速度是A′=A⁄A′=4.07m/s。
加热盘管计算书
加热盘管计算书
.
'. 加热盘管计算书
由已知：开式集热水箱，有效容积20吨，高度2米
1.20吨水由5℃加热至55℃
由公式：Q=Cm△t
Q: 为所需热量，单位：KJ
C：水的比热容，取值：4.12KJ/kg*℃
△t：温差，单位：℃
通过计算得：Q=4120000KJ
由公式：P=Q/t
P：为加热盘管的功率，单位：KW
Q：为加热所需热量，单位：KJ
t：为盘管加热时间，取值6h，即21600s 通过计算得：P≈190KW
2.水箱内通过间接加热的加热盘管对其进行加热
由公式
F：为换热盘管面积
C: 由换热量及盘管内阻力选取，由经验取1.2的余量
e：为结垢影响系数，取值0.8
K：为传热系数，取值3KW/㎡*℃
△t：为换热前后温度差，取值10℃
通过计算得：F=9.5㎡
3.盘管长度计算
我们选用DN32的管路，已知DN32管道的外径为34mm
其1m的外表面积：由计算公式S=L*C
S：为外表面积，单位㎡
L：为管道长度，单位m
C：为管道周长，单位m 通过计算得S=0.133136㎡
因此的总的换热盘管长度：L=F/S≈72m。
热管换热器计算书
热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1，t 2，烟气流量V ，空气出口温度t 2c，饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器，t 1范围一般在250C ~600C 之间，对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下：2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度： t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出：烟气入口处： t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处：t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管，其工作介质为水，工作温度为30C ~250C ，满足要求，其相容壳体材料：铜、碳钢（内壁经化学处理）。
2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取C Q 4kW =，在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取4Q ent =kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m δ-=⨯因此 d v =√1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄=13.6mm考虑到安全因素，最后选定热管的内径为m m 22d i =管壳厚度计算由式][200d P S iV σ=式中，V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取，由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm σ=,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm σσ==故 0.896mm 3.52000.02228.5S =⨯⨯=考虑安全因素，取 1.5S mm =,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f =⨯+=+=. 通常热管外径为25~38mm 时，翅片高度选10~17mm （一般为热管外径的一半），厚度选在0.3~1.2mm 为宜，应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ；积灰严重时取6~12mm ，并配装吹灰装置.综上所述，热管参数如下：翅片节距：'415f f f S S mm δ=+=+= 每米热管长的翅片数：'10001000200/5f f n m S === 肋化系数的计算：每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n ππδ=⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n πδ=⋅⋅-⋅每米长翅片热管光管外表面积o o A d π=⋅ 肋化系数：22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d ππδπδβπ⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅+==⋅22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.025⨯-+⨯⨯+⨯-==2.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。
分离式热管换热器
分离式热管换热器预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制分离式热管换热器的工作原理是:首先热流体在蒸发段受热上升，经汽导管在冷凝段放热冷凝;冷凝液靠重力经液导管回流到蒸发段;在冷凝段下联箱上装有不凝结气体分离管，上面装有排气阀，可以随时排除不凝气体;凝结液的回流驱动力是凝结段高位布置造成的液位差。
其主要的优点是:(1 )对换热装置大型化的适应性好;(2)能实现冷、热两流体远程换热;(3)冷、热流体可以完全隔离;(4)可以实现一种流体和多种流体之间的换热;(5)可以方便地实现顺、逆混合布置;(6)加热、冷却段传热面积比例可以大幅度调整。
经过双辽发电站的运行，对200 MW 的锅炉机组每小时可以3.0X104 MJ的能量，取得了比较明显的经济效益和社会效益.一、分离式热管的工作原理分离式热管的结构及工作原理见图1，其蒸发段和冷凝段分开成两部份.每一部份是由多根单管形成的管组，通过上下汇集管连通组合而成.蒸发段和冷凝段又通过蒸汽上升管和液体下降管连接起来，在冷凝段布置了不凝性气体聚集管和排气阀门，在蒸发段又布置了排液阀. 工作时，在组件内加入一定量的工作介质.这些介质聚集在蒸发段，当蒸发段受热后，工作介质蒸发，汽压升高，蒸汽通过各单管汇集于汇集管内，再通过蒸汽上升管进入冷凝段的上汇集管分配到各单管中去.在冷凝段蒸汽放热凝结成液体，在重力作用下，通过下汇集管及液体下降管回到蒸发段.如此往复.循环进行.分离式热管中冷凝段的布置须高于蒸发段.在正常稳定工作过程下，液体下降管与蒸发段液面会形成一定的液位差Hs.该液位差是用以平衡燕汽流动和液体流动压力损失的，同时也是保证系统能正常运行时蒸发段与冷凝段间的最低位置差.其液体回流的驱动力也正是由这个液位差所提供的，不需要外加动力.在冷凝段布置的不凝性气体聚集管和排气阀是用于在热管初始启动时将不凝性气体汇集于聚集管中，而后打开排气阀排出，再将排气阀封闭.这样分离式热管便与普通热管一样具有一定的真空度了.由此可见，分离式热管具有热管的基本特性一一相变传热;两相流动:自动循环;具有一定的真空度，可低温下启动.但它又具有许多整体式热管无法具备的优点:(1)蒸汽和冷凝液体是同向流动且又是分管而行，不存在携带传热极限.(2)它的真空度是通过排放不凝性气体而获得的，不需要抽真空.(3)可以解决远距离的冷、热流体间的换热.(4)冷、热流体的分箱结构可防止其间的相互泄漏.(5)可实现多种流体间的换热，一种热流体可加热两种或两种以上的冷流体;或多种热流体同时加热一种冷流体。
分离式热管的应用课件
分离式热管可以将发动机产生的热量快速传导至热管换热器，通过自然对流或 强制对流将热量传递至周围环境中，从而降低发动机温度，提高发动机性能和 可靠性。
ห้องสมุดไป่ตู้
汽车空调系统
总结词
分离式热管在汽车空调系统中用于制 冷和制热，能够提高空调系统的效率 和舒适性。
详细描述
分离式热管可以将制冷剂或加热元件 产生的热量快速传递至热管换热器， 通过热管的高效传热特性，实现快速 制冷或制热，提高汽车空调系统的效 率和舒适性。
03
分离式热管在新能源领域的应用
太阳能热利用
太阳能热利用是利用太阳能将水或其他液体加热的技术，分离式 热管在太阳能热利用中起到高效传递热量的作用，提高太阳能利 用率。
分离式热管可以将集热器中的热量快速、均匀地传递到水或其他 液体中，从而提高太阳能热水器的性能和效率。
风能发电
风能发电是利用风能转化为电能的清洁能源技术，分离式热管在风能发电中起到 散热和能量回收的作用。
服务器散热
总结词
分离式热管在服务器散热中具有显著优势，能够满足高密度、高效率的散热需求。
详细描述
服务器在运行过程中会产生大量热量，需要高效的散热方案来确保稳定运行。分 离式热管可以将服务器内部的热量快速导出，并传递给散热器，实现高效散热。 这种散热方式适用于大型数据中心和高性能计算领域。
显卡散热
100%
航空航天领域
在航空航天领域中，利用分离式 热管实现高效的热管理。
80%
工业余热回收
将分离式热管应用于工业余热的 回收和利用，提高能源利用效率。
成本与经济效益的平衡
降低制造成本
通过优化设计和生产工艺，降 低分离式热管的制造成本。
热管热力学计算书
第一章设备预算1、设备参数第二章 工程热力学计算设计参数及要求：空气温度：t c1=0℃；t c2=220℃； 烟气温度：t h1=355；t h2=145℃ 烟气流量：q h =10000Nm 3/h ；根据设计经验,无机高效热管定型为: 热管φ25×3(GB3087)烟气侧长度0.965m ；空气侧长度0.935m ；工艺连接长度为0.1m ； 烟气侧螺距为P h =15mm ；翅片高hhl =12.5mm ；翅片厚fhδ =1.2mm ；空气侧螺距为Pc=8mm ；翅片高hcl =12.5mm ；翅片厚fcδ =1 mm ；横向间距S T =0.062m ；纵深间距:S L =0.054m ；煤气侧单位长度翅片数67fn n =片；空气侧单位长度翅片数125fn n =片； 换热计算（确定传热元件） 计算换热量计算传热量Q①烟气定性温度122502h hh ft t t +==℃ 查得定性温度下烟气的参数： 定压比热h pC ＝1.1095kJ/kg ⋅oC ；密度：h f ρ=0.687kg/3m ;粘度：h f μ=26.355⨯106-kg/(m ⋅s)。
()2442510/h f w m s λ-=⨯导热系数：. 普朗特数：hPr ＝0.66 ②烟气放热量Q h()()1267990.687 1.1095355145/3600302.3h h h hh h f p Q V C t t kwρ=⋅⋅⨯-=⨯⨯⨯-=③热管传到空气侧的热量考虑烟气侧有3％热损，故：Qc ＝302.3（1－3％）＝293.23kW 。
④空气侧实际获得热量Q ''考虑冷侧3％热损，故：Qc '＝293.23⨯（1－3％）＝284.43kW 。
⑤空气流量出口温度; 空气流量：q=6440Nm 3/h ；估计空气出口温度为：2158ct =℃定性温度12792c cc ft t t +==℃ 1.009/cp C kJ =定压比热：（kg ·℃）； 31/c fkg m ρ=密度：； 粘度：621.110/()c f kg m s μ-=⨯⋅。
热管空气预热器计算
序号 一 1 2 3 4 5 6 二 1 2 3 4 5 6 7 三 1 2 名称 符号 已知条件 ty1 烟气入口温度 ty2 烟气出口温度 My 烟气流量 tk1 空气进口温度 tk2 空气出口温度 Mk 空气流量 热平衡的计算 typj 烟气平均温度 Cy 烟气平均定压比热 Ysr 烟气散热损失系数 Qy 烟气放出热量 tkpj 空气平均温度 Ck 空气平均定压比热 △tK 空气温升 基本选择 工质的选择 管材选择 d0 外径 δ g 壁厚 di 内径 δ cp 翅片厚度 翅片间距 b 翅片间隙 Y 翅片高度 H df 翅片外径 每米翅片管的翅片数目 S Af 每米翅片管的翅片面积 Ab 每米翅片管的裸管面积 A0 每米翅片管的光管面积 翅化比 β 3 结构的选取 3.1 入口质量流速的初步选择 Gy 烟气侧迎风面质量流速 Gk 空气侧迎风面质量流速 3.2 经济长度比 Ljj 烟气段和空气段的经济长度比 Lxy 选用的长度比 3.3 进口截面尺寸 Ayy 烟气侧迎风面积 Aky 空气侧迎风面积 Ly 烟气侧热管长度 Lk 空气侧热管长度 Byjs 烟气侧管束的计算宽度 Bkjs 空气侧管束的计算宽度 fb 管束的宽度富裕系数 Bjs 管束的计算宽度 管束的宽度 B 实际烟气侧迎风面质量流速Gysj 实际空气侧迎风面质量流速Gksj 单位 ℃ ℃ Kg/h ℃ ℃ Kg/h 计算公式及来源 已知 已知 已知 已知 tk1+Qy*3600/Mk*Ck 已知 结果 337 140 145764 4.4 269 114264 238.5 1.106 0.04 8469 136.5 1.01 264 303 38 3 32 1.3 5 3.7 18 74 200 1.3265 0.0883 0.1193 11p Wcpd Wcp Wd W
热管式换热器设计计算说明书
目录1绪论 (1)1.1热管及热管换热器的概述 (1)1.2热管及其应用 (1)1.2.1热管的工作原理 (2)1.2.2热管的基本特性 (4)1.2.3热管的发展历程及应用领域 (5)1.2.4热管换热器 (8)1.2.5换热器应用前景及研究进展 (14)1.3热管气-气换热器设计中应注意的问题 (16)2热管气-气换热器的计算理论及方法 (18)2.1热管的材料及工作温度 (18)2.2 热管的强度与最大传热功率 (19)2.3热管气-气换热器的设计计算方法 (20)2.4总换热系数的求解理论及方法 (23)2.5热管气-气换热器的离散计算法理论 (32)2.6热管气-气换热器的定壁温计算法理论 (37)3确定设计方案 (39)3.1选择换热器类型 (39)3.2热管的设计 (39)3.3热管换热器的设计计算方法 (40)4热管换热器设计准备 (41)4.1换热管的排列形式 (41)4.2设计步骤 (42)4.3确定原始数据 (42)4.4符号说明 (43)4.5标注说明 (45)5热管换热器工艺计算 (46)5.1计算总传热量Q (46)5.2求空气侧出口温度2′′ (46)5.3确定迎风面宽度及热管列数 (48)5.4求透过系数 (48)5.5求换热系数 (50)5.6求翅化比和翅化效率 (50)5.7求单根热管的热阻和对数平均温度∆，确定单根热管的热通量q (51)5.8求热管的排数 (52)5.9求总热管数 (52)5.10求耗散系数1,2，确定压力损失1,∆2 .....................................................................................525.11计算净自由容积和烟气侧与空气侧当量直径1,2 (53)5.12C语言运行结果 (53)6热管的设计 (55)6.1 热管工作温度的选择 (55)6.3热管材料的选择 (57)6.4热管的堵头设计计算 (57)6.5热管长度的确定 (57)6.6热管传热极限的影响 (58)7设备的结构设计 (60)7.1材料的选择 (60)7.2筒体的设计温度、压力选择 (60)7.2.1筒体厚度的计算 (60)7.3椭圆形堵头的设计 (60)7.4容器法兰的选择 (61)7.5开孔补强 (63)7.6隔板的设计 (63)7.6.2隔板的厚度确定 (63)7.6.2隔板管孔直径的确定 (63)7.6.3隔板与壳体和热管的连接方式 (63)8结论 (65)∆参考文献 (66)IV致谢 (6)8附录 (69)外文原文 (76)外文1 (76)外文2 (83)外文译文 (94)译文1 (94)译文2 (108)V1绪论1.1热管及热管换热器的概述热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，它利用毛吸作用等流体原理，起到良好的制冷效果。
热管计算示例范文
热管计算示例范文热管是一种有效传导热量的热传导设备，主要应用于高功率电子器件、空调制冷设备、热电设备等领域。
为了更好地了解热管的工作原理和计算方法，我们将通过一个热管计算示例来详细介绍。
假设我们要设计一个用于电子器件散热的热管，并希望通过计算得到其工作参数。
首先，我们需要收集以下几个参数：1.散热功率（Q）：这是热管需要承载的热量大小，可以通过电子器件的功率和热量传导系数计算得到。
2.热管长度（L）：这是热管的长度，一般由实际应用场景来确定，也可以根据散热需求来进行优化。
3.热管内径（Di）和外径（Do）：这是热管的内外直径，一般选择成标准尺寸。
内径决定了热管的工作流体量，外径决定了热管的总体积和表面积。
4.热管工作流体：常见的工作流体有水、乙二醇、氨等，选择合适的工作流体需要考虑其热导率、表面张力和蒸发潜热等参数。
有了这些参数后，我们可以开始进行热管的计算。
首先，我们需要计算热管的表面积和长度。
表面积可以通过内外直径计算得到，长度则根据实际情况来确定。
接下来，我们可以根据热管的工作原理来进行热阻的计算。
热阻是指热量在热管中传递时的阻碍程度，可以分为内部热阻和外部热阻两部分。
内部热阻是指热量在热管内部传递时的阻碍，其计算公式为：Ri = ln(Do/Di) / (2πkL)，其中Do和Di分别为热管的外径和内径，L为热管的长度，k为工作流体的热导率。
内部热阻越小，热量传递效果越好。
外部热阻是指热量在热管的外部传递时的阻碍，其计算公式为：Re=1/(hA)，其中h为热传导系数，A为热管的表面积。
外部热阻越小，热量能更快地散发到周围环境中。
最后，我们可以通过计算热管的总热阻来确定其散热性能。
总热阻的计算公式为：Rt=Ri+Re，其中Ri为内部热阻，Re为外部热阻。
总热阻越小，热管的散热性能越好。
通过上述计算，我们可以得到热管的工作参数，如内外径、长度、工作流体等。
这些参数将对热管的热传导性能和散热效果产生较大影响，需要进行合理选择和优化设计。
热管换热器计算书
热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1，t 2，烟气流量V ，空气出口温度t 2c，饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器，t 1范围一般在250C ~600C 之间，对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下：2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度： t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出：烟气入口处： t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处：t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管，其工作介质为水，工作温度为30C ~250C ，满足要求，其相容壳体材料：铜、碳钢（内壁经化学处理）。
2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取C Q 4kW =，在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取4Q ent =kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m δ-=⨯因此 d v =√1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄=13.6mm考虑到安全因素，最后选定热管的内径为m m 22d i =管壳厚度计算由式][200d P S iV σ=式中，V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取，由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm σ=,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm σσ==故 0.896mm 3.52000.02228.5S =⨯⨯=考虑安全因素，取 1.5S mm =,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f =⨯+=+=. 通常热管外径为25~38mm 时，翅片高度选10~17mm （一般为热管外径的一半），厚度选在0.3~1.2mm 为宜，应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ；积灰严重时取6~12mm ，并配装吹灰装置.综上所述，热管参数如下：翅片节距：'415f f f S S mm δ=+=+= 每米热管长的翅片数：'10001000200/5f f n m S === 肋化系数的计算：每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n ππδ=⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n πδ=⋅⋅-⋅每米长翅片热管光管外表面积o o A d π=⋅ 肋化系数：22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d ππδπδβπ⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅+==⋅22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.025⨯-+⨯⨯+⨯-==2.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。
热管换热器及设计计算
冷流体4.9t/h 进口温度70℃ 出口温度135℃
热流体速度 0.8m/s
冷流体速度 1.5m/s
螺旋板式换热器板宽 0.3m
? 设计结果
换热面积 8.4m2
螺旋通道长度 14m
THANKS
? 翅片材料-低碳钢 焊接方式-高频焊接
? 光管外径0.032m 热管内径0.027m
? 热管全长2m
翅片高度0.015m
主要设计步骤
? 计算传热量、空气流出口温度和对数平均 温差
? 确定引风面积、迎风面管排数 ? 求总传热系数 ? 求加热侧总传热面积、热管换热器根数 ? 求换热器纵深方向排数 ? 求流体通过热管换热器的压力降
? 常规设计计算法与常规间壁式换热器相似 将热管群看成是一块热阻很小的“间
壁”，热流体通过“间壁”的一侧不断冷却， 冷流体通过“间壁”的另一侧不断被加热。
主要原始数据
? 排烟烟气流量4507m3/h 温度240-260℃
? 预热空气流量3800m3/h
进口温度20℃ 出口温度160-170℃
? 热管工质-水 管壳材料-20号锅炉无缝钢管
主要内容
? 热管介绍 ? 热管换热器分类 ? 热管换热器设计计算 ? 热管技术的应用 ? 螺旋板换热器介绍 ? 螺旋板换热器设计计算
热管的介绍
? 热管一般由管壳、毛细多孔材料 吸液芯和工作介质组成。
? 在蒸发段吸热热量气化成气体； ? 在冷凝段放出气化潜热热凝结成
液体； ? 在工业利用中，工作介质依靠重
螺旋板式换热器较多采用液 -液换热。
螺旋板式换热器分类
1、按流动方式分 ? 逆流型 ? 错流型 ? 混合型 2、按焊接方式分 ? “Ⅰ”型 螺旋体端面全部焊
分离式热管管排组合与传热
关 键词 ： 高压 发 生器 分 离式 热管 管排 组合 中图分 类号 ： Ｋ ７ ． ；Ｂ １ Ｔ １２４Ｔ ６６ 文献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０ １ （０ ０ ０ － ４ －６ １０ ￣５ ６ ２ １ ） １ ０ ８ ０ ０
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｈ ｅ ｔ ｔ ａ ｆ ｒ ｏ ｉ ｅ ｅ ｅ ｈ ａ ｐ ｎ ｅ ｂ ｎｋ ｃ ｍ ｂ ｎａ ｉ ｎ ａ ｒ ｎｓ ｅ ｆ ｄ ｆ ｒ ｎｃ ｅ ｔｐｉ ｅ ｉ ｔ ｒ ａ ｏ ｉ ｔｏ
Ｓ ｉＤｉ ｇ ｎ Ｊｎ Ｓ ｍｉ ｈ ｎ ｍｉ ｇ ｉ ｕ ｎ
（ ｎｔ ｕｅｏ ｎ ｒｙＮ ｎｉｇ Ｕ ｉｅｓ ｙｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ａ ｊ ｇ２ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｉｓ ｔ ｆ ｅ ａ ｊ ｎ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｎ ｎｉ １ ０ ９， ｈｎ ） ｉｔ Ｅ ｇ ｎ ｖ ｔ Ｔ ｏ ｎ
１ 引 言
用 碳钢 一水热 管 作 为传 热 元 件 回收 烟 气 中废 热
到溴化 锂 吸收式 制冷 机 的高 压 发 生器 中具 有诸 多 优 势 ， 高温 烟气废 热 回收 时 ， 管换 热 器 前 后 的传 但 热 热温差 差别较 大 ， 前排热 管在 高温 烟气 中容 易使 热管
２１ ０ ０年第 １期
低 温
工 程
Ｎｏ ２ ０ ．１ ０１
总第 １３期 ７
ＣＲＹＯＧＥＮＩ ＣＳ
分 离式 热 管 管 排组 合 与传 热
石定 明 金 苏敏
（ 京 工业 大学 能源 学 院 南 京 南 ２００ ） １０ ９
摘 要 ： 离式热 管在 不改 变蒸发段 和冷凝段 总换 热 面积 的情 况 下通过 管排 组合 可 以 改 变热 管 分 换 热器局部 热 管的 面积 比 来改 变传 热 。研 究 分 离式 热 管换 热器在 不 同管排 组 合 下传 热 差异 ， 结 大 总 温 差传热 下采 用何 种 管排组 合取得 废热 回收过 程 中的 热管安 全 、 高压发 生 器 中均 匀传 热 以及 传 热 能
热管设计计算
1.192964827 Fg F1(1 1)
0.05568 1.477517932
16 烟气标况下密度
g0
17
水侧光管外表面 积
FV
18
翅片之间的根部 表面积Fa19 热管翅片表面积 Fb
20
烟气侧热管总表 面积
Fd
21
水侧热管总表面 积
Fs
22 烟气侧流通面积 Fg
23 水侧流通面积
Fh
24
单根热管总换热 面积
Ft
m
kg/m2·s kg/m2·s kg/m3 m2/m
l l1 l2 l0
u2
3 水在标况下密度 a0
4 烟气侧迎风面积
F1
5 水侧流动面积
F2
6 流通横截面宽度 W1
7 烟气侧热管长度
l1
8 水侧热管长度
l2
9
长度比
n
10 绝热段长度
l0
单位
mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm
m/s m/s kg/m3 m2 m2
设计结构参数 公式
平行前墙水平错列，逆流，双管圈；流 体横掠圆管管束换热 由结构设计确定
由结构设计确定
给定 F1 QV / 3600 u1 F2 D / 3600 a0u2
m
W1 F1 / l1
m
由结构设计确定
m
由结构设计确定
l l1 / l2
m
由结构设计确定
11
热管总长
l
12 热管每排数量
N0
13
热管排数
N
14
热管的换热原理及其换热计算
热管的换热原理及其换热计算热管的换热原理及其换热计算一热管简介热管是近几十年发展起来的一种具有高导热性能的传热元件，热管最早应用于航天领域，时至今日，已经从航天、航天器中的均温和控温扩展到了工业技术的各个领域，石油、化工、能源、动力、冶金、电子、机械及医疗等各个部门都逐渐应用了热管技术。
热管一般由管壳、起毛细管作用的通道、以及传递热能的工质构成，热管自身形成一个高真空封闭系统，沿轴向可将热管分为三段，即蒸发段、冷凝段和绝热段。
其结构如图所示：热管的工作原理是：外部热源的热量，通过蒸发段的管壁和浸满工质的吸液芯的导热使液体工质的温度上升；液体温度上升，液面蒸发，直至达到饱和蒸气压，此时热量以潜热的方式传给蒸气。
蒸发段的饱和蒸汽压随着液体温度上升而升高。
在压差的作用下，蒸气通过蒸气通道流向低压且温度也较低的冷凝段，并在冷凝段的气液界面上冷凝，放出潜热。
放出的热量从气液界面通过充满工质的吸液芯和管壁的导热，传给热管外冷源。
冷凝的液体通过吸液芯回流到蒸发段，完成一个循环。
如此往复，不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。
绝热段的作用除了为流体提供通道外，还起着把蒸气段和冷凝段隔开的作用，并使管内工质不与外界进行热量传递。
在热管真空度达到要求的情况下，热管的传热能力主要取决于热管吸液芯的设计。
根据热管的不同应用场合，我公司设计有多种不同的热管吸液芯，包括：轴向槽道吸液芯、丝网吸液芯和烧结芯等。
基于热管技术的相变传热原理、热管结构的合理设计以及专业可靠的品质保证，多年实践证明，我公司生产的热管及热管组件正逐渐迈向越来越广阔的市场。
(1) 产品展示(2) 产品参数说明项目技术参数热管长度> 100mm主体材料铜管毛细结构槽沟/烧结芯/丝网管工作介质冷媒设计工作温度30~200℃设计使用倾角> 5°传热功率50~1000w (根据实际产品规格型号)热阻系数< 0.08℃/W (参考值)传热功率测试原理测试总体要求1）加热功率有功率调节仪控制输入；2）热管保持与水平台面α角度(根据具体应用定)；3）管壁上监测点的温度变化在5min 内小于0.5℃认为传热达到稳定状态，记录此时传热功率为最大传热功率。
分离式热管计算书讲诉
分离式热管计算书两相流分离式热管系统的设计包括工质的选择、蒸发器设计、冷凝器设计、溶液泵的选型以及连接管路的设计。
本文设计的系统应用于回收小型锅炉排气余热，对入炉助燃空气进行预热。
原始数据有：工质的选择确定热管工质需要考虑很多的因素，其中最重要的是温度因素。
任何一种工质都有它自己可以工作的温度范围，其下限是工质的凝固点，上限是热力学临界点。
应避免接近凝固点及临界点附近工作。
因为近于凝固点时，工质的饱和蒸汽压力及密度均很低，蒸汽流动速度大，造成大的蒸汽压降，或出现粘性限、声速限及携带限，一般使最低工作温度下的饱和蒸汽压不低于0.1大气压.相反，在接近临界点时，工质的品质因数将大大下降，又因出现过高压力，对可靠性及管壳强度均有更高要求{…………}。
工业上常常应用水为热管的工质，对于水，凝固点为0℃(1个大气压下)，临界点为374.15℃。
但实际上，工质工作的合适的温度范围要小得多，主要考虑的是，在热管的工作温度范围内，工质要具有合适的压力。
压力值的上限受管壳强度的限制。
几种常用工质的工作温度范围工业排烟一般都为中高温范围的烟气，高温条件下热管系统只能选取金属作为工质。
中温范围（550~700K）最难选，比如汞虽然可适用于中温范围，但有毒，制造麻烦，而且长期相容性问题还无肯定结论。
本文设计热管工作温度为180℃，选择水作为系统内的循环工质。
蒸发器的设计结构计算1）热管元件的基本选择（1）热管形式：碳钢一水两相流分离式热管，加缓蚀剂 （2）热管的几何尺寸基管外直径 d o =20mm ； 壁厚 δw=5mm ； 翅片形式：环形平翅片；翅片外径 d f =40mm ； 翅片高度 H=10mm ； 翅片厚度 δf =5mm ； 翅片间距 Y=20mm 。
选择套片管形式的圆形翅片管，翅片选10号钢。
管孔按一定规律冲压的整张翅片(铝片或铜片)套装在传热管束上，并经胀管后使其接触良好，即形成套片管传热元件。
这种胀管的质量较好，传热管变形均匀，接触热阻小，还可省去液压胀管后的清洗和干燥工序。
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分离式热管计算书两相流分离式热管系统的设计包括工质的选择、蒸发器设计、冷凝器设计、溶液泵的选型以及连接管路的设计。
本文设计的系统应用于回收小型锅炉排气余热，对入炉助燃空气进行预热。
原始数据有：工质的选择确定热管工质需要考虑很多的因素，其中最重要的是温度因素。
任何一种工质都有它自己可以工作的温度范围，其下限是工质的凝固点，上限是热力学临界点。
应避免接近凝固点及临界点附近工作。
因为近于凝固点时，工质的饱和蒸汽压力及密度均很低，蒸汽流动速度大，造成大的蒸汽压降，或出现粘性限、声速限及携带限，一般使最低工作温度下的饱和蒸汽压不低于0.1大气压.相反，在接近临界点时，工质的品质因数将大大下降，又因出现过高压力，对可靠性及管壳强度均有更高要求{…………}。
工业上常常应用水为热管的工质，对于水，凝固点为0℃(1个大气压下)，临界点为374.15℃。
但实际上，工质工作的合适的温度范围要小得多，主要考虑的是，在热管的工作温度范围内，工质要具有合适的压力。
压力值的上限受管壳强度的限制。
几种常用工质的工作温度范围工业排烟一般都为中高温范围的烟气，高温条件下热管系统只能选取金属作为工质。
中温范围（550~700K）最难选，比如汞虽然可适用于中温范围，但有毒，制造麻烦，而且长期相容性问题还无肯定结论。
本文设计热管工作温度为180℃，选择水作为系统内的循环工质。
蒸发器的设计结构计算1）热管元件的基本选择（1）热管形式：碳钢一水两相流分离式热管，加缓蚀剂 （2）热管的几何尺寸基管外直径 d o =20mm ； 壁厚 δw=5mm ； 翅片形式：环形平翅片；翅片外径 d f =40mm ； 翅片高度 H=10mm ； 翅片厚度 δf =5mm ； 翅片间距 Y=20mm 。
选择套片管形式的圆形翅片管，翅片选10号钢。
管孔按一定规律冲压的整张翅片(铝片或铜片)套装在传热管束上，并经胀管后使其接触良好，即形成套片管传热元件。
这种胀管的质量较好，传热管变形均匀，接触热阻小，还可省去液压胀管后的清洗和干燥工序。
它适合于大批量生产，而且组装灵活，可以使用铝翅片，自重较轻，故应用日益广泛。
2）换热器的基本结构 （1）管束的排列方式由于有引风机，本设计选用正三角形错排方式布管。
选用正三角形错列方式布管： 横向节距mm d s f 483.11==纵向节距 mm s s 41.62312==（2）迎风面积及热管长度流体在标准状态下通过换热器正面的流速称为迎面流速0u （m/s ）。
热管换热器设计应遵循一条重要的原则，即把迎面风速（标况）限制在2~3m/s 的范围内，风速过高会导致压力降过大而动力消耗增加，风速过低会导致管外膜传热系数降低，管子的传热能力得不到充分的发挥。
排烟侧迎风速度s m u /301= 排烟侧侧迎风面积 2010101742.03600m u V A ==烟道宽度 2o186.0A B m ==单根管长度（在烟道宽度这种保留20%裕量以满足安装要求）l e =0.8B=0.68m; (3)第一排管子数 N T =B/s 1=14 排数 27排 总管数 365根（4）元件加热段外光管面积F e o,20,04324.0m l d F e e o ==π 3）热管的翅化比及换热器气流阻断系数翅化比： 7.13}/-1(]}/d ])2/(-)2/[(2{o 221=++=Y Y d d d f o f o f δδβ 由热管和管上翅片遮盖的通风面积占迎风面积的比例可用气流阻断系数表示：521.0)/2(101=+=s Y H d t δϕ传热计算（1）排气侧热物性参数及放热量选取换热器出口的排气温度t ''1=190℃(考虑了当炉子在低负荷下运行时，排气温度降低引起t ''1向下波动应留的安全裕量）。
排气平均温度 2)/(t '''1t t m +==245℃以t 1m 为定性温度插曲烟气的热物性参数 密度 31/6571.0m kg =ρ 比热 ℃）•=kg kJ c p /(11.11 导热系数 ℃）⋅=m W /(44040.01λ 粘度 )(10635.251s m kg ⋅⨯=-μ 排气在标准状况下的密度 1o ρ=1.295kg/m 3排气热量W t t c V Q p 4K .3513600/)(''1'1101011=-=ρ 烟气侧最窄截面流速 s m B l V e /28.19)1(3600/2101012=-=ϕρρμ（4）换热系数计算 采用Briggs 公式296.03/1718.0Pr Re 1378.0⎪⎭⎫⎝⎛=H Y Nu f f9617Re 11011==μρd u6637.0Pr 1111==λμp c87.1061=Nu℃）⋅==20111/(43.235m W d Nu λα2）热管元件的热阻计算 （1）翅片效率和翅化表面总效率翅片效率 )/,(0'r r f f f εη=设定热管工作温度t v 为180℃，管壁温度t p 与蒸汽温度t v 接近，以t v 查低碳钢导热系数 λv =49.8W/(m·℃)，5.02/3)()21(AH f f λαδζ+=，)(0'r r A f f -=δ 3844.01=ζmm d r f f f 5.22)(21'=+=δ04.2/0'=r r f查附录J 效率曲线图得： 87.01≈f η 翅片总效率η0 )/1(2/]2)[()/1(2/]2)[(22222o Y d Y d d d Y d Y d d d f f f r f f f f f f r f δδδηδη-++--++-=7662.0,=e o η式中，d r 为翅根直径，在此即为d 0。
(2)单只热管分热阻计算 外对流热阻 03945.010,11==ee o e l d R πηβα℃/W管壁热阻 002372.0)/ln(2102==i ed d l R πλ℃/W内沸腾热阻设定管内两相流的平均蒸汽含量为0.2，总质量流量为1.24Kg/s 。
平均流速 ωm =g ml /ρs =0.79m/s雷诺数 （Re)l -v = ρLm -v ωm d l / μvm =23014 （Nu)ca=（Re)8.0-lv (Pr)4.0vm=76.43Martinelli 无因次参数 X ll=5.01.09.0)/()/(])/-1[(l v v l x x ρρμμ=0.4126沸腾准则数Bo 4.0=[q/(r·g ml )]4.0=7.834*10-4q 4.0 故得 Bo4.-0（Nu)pr /（Nu)ca =exp[2.35-0.266lnX ll -0.0255(lnX ll )2]=203.46 （Nu)pr =10.97（Nu)ca Bo 4.-02516e =αW/(m 2·℃)004594.013==ei e l d R πα ℃/WW R /C 000086.0o 4=污垢热阻取单根管总热阻R t09064.041∑===j j t R R ℃/W3）传热温差取换热武器为逆流流型10"2'11=-=∆t t t ℃ 120'2"12=-=∆t t t ℃1202max =∆=∆t t ℃对数平均温差4.108ln 12121=∆∆∆-∆=∆t t t t t m ℃ 4）传热系数K 和传热量Q s计算传热系数以加热段外光管面积F e o ,为基准。
44.491,,==eo t e o F R K W/(m 2·℃) 单管平均传热量1195.8max ,,=∆=t F K Q e o e o s W热管空气预热器的总传热量Q t3.352,,=∆=lm e o j e o t t F N K Q KW蒸发器外侧流阻计算22max/,2m N nG f P s ρ=∆ 515.031927.0-1316.0-max0)()()(86.37s s d s G d f r s μ= )/(,)-1(3600G 2'm s m kg B l V oo ax ⋅=ϕρ式中，'l 为流通计算高度，对热流体'l =e l =0.68m计算给出：G m ax =10.13kg/(m 2·s), =s f 0.995 =∆P 2099N/m 2 引风机功率增量 Poo PV P ηρ36001000⨯∆=（取电动机效率9.0P =η）=6.7KW蒸发器各项参数冷凝器的设计由于冷凝器与蒸发器计算步骤类似，因此本设计省略其冷凝器设计步骤，将关于冷凝器设计计算的各有关参数列于表2.2中。
冷凝器器各项参数连接管路的设计由于水作为系统的循环工质导致管路内压力较高，所以选择压力配管用的碳素钢管STPG ，材料的需用应力σ为38[Ib/in 2]。
经济的管内流速标准值液体管的总质量流量为1.24Kg/s,则管路的直径为 )4//(g d ⨯=υρm选择泵吸入口前的管路中的液体流速为0.15m/s,则 d 1=181mm 取此段管长为20m选择泵排出抠的管路中的液体流速为0.4m/s,则 d 2=111mm取此段管长为50m蒸汽含量为0.2时的气液两相流管路的直径为)4)//2g .0/(0.8g d m ⨯+=υρρ汽水m取管内气液两相流体的流速为15m/s ，则=3d 114mm取此段管长75m管壁厚δ取5.5mm ，以181mm 内径为例，其外径为190mm ，可承受的管内压力为P=1750(δ-2.45)/d*σ/1000=1.06Kg/mm2=1.06×107Pa 180℃的饱和水蒸气压力为1.02×106Pa，因此所选管满足安全要求。
溶液泵的选型热管系统中若出现杂质或不凝性气体，整个系统的换热性能会受到大幅度恶化，因此系统在充入工质前必须进行抽真空，而且系统工作时必须保持密封性良好。
鉴于系统密封性的要求，两相流分离式热管系统中的溶液泵选择磁力循环泵，这种泵传动时没有动密封件，密封性能十分出色。
1)求系统摩擦损失压头h=λ(l/d)(u2/2g)式中，λ为管道摩擦阻力系数，l为管道长，d为管道内径，u为管道中流体流速，g为重力加速度。
取圆管的临界雷诺数Re=2000，则Re>2000时，流动视为紊流。
紊流的管cr道摩擦阻力系数为.025λ=.0e3164/R（1）泵前的液体管路h1Re=156936>2000=0.001mh1(2)泵后的液体管路h2Re=418497>2000=0.028mh2(3)蒸发器各管路h3Re=54946>2000=10.73mh3(4)冷凝器各管路h4Re=77840>20000=7.68mh4(5）各接头阻力之和h5由于换热器进出口处弯曲角度由现场的安装条件决定，本设计在此假设所有的管路入口、弯曲管路、截面变化、阀及管路出口处的损失h5=5m。